(57)【要約】  本発明は、医療用組成物（１０）及びその製造方法に関し、前記組成物（１０）は、１つのナノダイヤモンド（１１０）及び少なくとも１つの磁性元素（１２０）を含み、前記少なくとも１つの磁性元素（１２０）がイオン注入システム（４００）によって前記少なくとも１つのナノダイヤモンド（１１０）に埋め込まれている磁性ナノ粒子（１００）を少なくとも１つ含む。前記ナノダイヤモンド（１１０）は、前記組成物（１０）の治療効果を高めるために異なる成分と結合することができる。
2019519552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用組成物であって、
少なくとも１つの磁性ナノ粒子を含み、
前記磁性ナノ粒子は、１つのナノダイヤモンド及び少なくとも１つの磁性元素を含み、前記少なくとも１つの磁性元素がイオン注入システムによって前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込まれている、ことを特徴とする医療用組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１つの磁性元素は、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）元素からなる群から選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載の医療用組成物。
【請求項３】
前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記ナノダイヤモンドと結合して、前記組成物を対象のターゲット位置に標的にして伝達して温熱治療を行うための標的化媒体を少なくとも１つ含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用組成物。
【請求項４】
核磁気共鳴イメージング（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ、ＭＲＩ）技術によって、前記少なくとも１つの標的化媒体で前記組成物を伝達する伝達能力をモニタリングして、前記組成物が前記ターゲット位置に到着し且つ前記ターゲット位置において所望の濃度を有するか否かを判断できることを特徴とする請求項３に記載の医療用組成物。
【請求項５】
前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記ナノダイヤモンドと結合して、外部磁場を印加することで前記組成物を対象のターゲット位置に誘導して集中させるための少なくとも１つの医療用媒体をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用組成物。
【請求項６】
前記少なくとも１つの医療用媒体は少なくとも１つの抗菌剤を含むことを特徴とする請求項５に記載の医療用組成物。
【請求項７】
前記イオン注入システムは、
イオンを発生させるイオン源ユニットと、
前記イオン源ユニットから前記イオンを取得してイオンビームを形成する取得ユニットと、
前記イオンビームから前記少なくとも１つの磁性元素を選択する分析磁石と、
ワークピースを載置するものであって、前記少なくとも１つの磁性元素が前記ワークピースに注入されて、さらに前記少なくとも１つの磁性元素が前記ナノダイヤモンドに埋め込まれるように、前記ナノダイヤモンドが前記ワークピースに保持され、且つ前記ワークピースが前記イオンビームの通過経路に位置する端部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の医療用組成物。
【請求項８】
前記イオン注入システムは、プラズマイオン注入システムを含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用組成物。
【請求項９】
医療用組成物の製造方法であって、
少なくとも１つのナノダイヤモンドを保持しているワークピースを提供するステップと、
前記ワークピースをイオン注入システムに設置するステップと、
前記イオン注入システムで少なくとも１つの磁性元素を前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込んで、少なくとも１つの磁性ナノ粒子を形成し、組成物を得るステップと、
を含む、ことを特徴とする医療用組成物の製造方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの磁性元素は、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）元素からなる群から選ばれることを特徴とする請求項９に記載の医療用組成物の製造方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの標的化媒体と前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記少なくとも１つのナノダイヤモンドとを結合して前記組成物を取得することで、前記組成物を対象のターゲット位置に標的にして伝達して温熱治療を行うステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項９に記載の医療用組成物の製造方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの医療用媒体と前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記少なくとも１つのナノダイヤモンドとを結合して、前記組成物を得て、且つ外部磁場を印加することによって前記組成物を対象のターゲット位置に誘導して集中させるステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項９に記載の医療用組成物の製造方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの医療用媒体は少なくとも１つの抗菌剤を含むことを特徴とする請求項１２に記載の医療用組成物の製造方法。
【請求項１４】
前記イオン注入システムによって少なくとも１つの磁性元素を前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込んで、少なくとも１つの磁性ナノ粒子を形成するステップは、
前記イオン注入システムのイオン源ユニットによってイオンを発生させるステップと、
前記イオン注入システムの取得ユニットによって前記イオン源ユニットから前記イオンを取得してイオンビームを形成するステップと、
前記イオン注入システムの分析磁石によって前記イオンビームから前記少なくとも１つの磁性元素を選択するステップと、
前記少なくとも１つの磁性元素を前記ワークピースに注入して、前記少なくとも１つの磁性元素を前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込むステップと、を含む、ことを特徴とする請求項９に記載の医療用組成物の製造方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの磁性元素を前記ワークピースに注入するステップ後に、前記ワークピースをアニールするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の医療用組成物の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜８のいずれかに記載の組成物の、癌治療、癌診断及び細菌感染治療のうちの少なくとも１つの効果を有する薬物の製造における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療用組成物及びその製造方法に関し、特に磁性元素をイオン注入技術でナノダイヤモンドに注入して、組成物として各種の治療用途に用いられ得る磁性ナノ粒子を形成することに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、がん患者の治療に関する研究分野において、磁性ナノ粒子により体内で局部的な熱効果を発生させることに取り組んでいる。長年にわたり、科学者は多くの研究を行い、腫瘍の治療又は縮小に用いられる熱治療を使用する可能性について発表した。熱エネルギーを使用して癌性腫瘍を破壊する温熱治療（Ｈｙｐｅｒｔｈｅｒｍｉａ  ｔｈｅｒａｐｙ）は、がん治療に広く使用されている。温熱治療（すなわち、温熱療法を癌治療に用いる）による癌細胞加熱効果が知られているため、電磁場によって前記磁性ナノ粒子を直接加熱して熱エネルギーを局所部位に集中させ、癌細胞の温度を上昇させることができる。さらに、熱エネルギー及び放射エネルギーを組み合わせると、患者の生存率及び腫瘍の退縮に関して優れている。一般に、細胞が熱エネルギーだけに曝された場合、又は熱エネルギー及び放射エネルギーの両方に同時に曝された場合に、正常細胞は回復能力が癌細胞よりも高い。また、癌組織と比較して、正常組織はより多くの血流量を有するので、より迅速に熱エネルギーを放出することができ、このような特徴は、熱エネルギーと放射エネルギーとを組み合わせた癌治療法に役立つ。
【０００３】
従来の温熱治療では、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、鉄（Ｆｅ）などの磁性鉄又は酸化鉄ナノ粒子を、標的薬物と結合して温熱治療を行うことができる。磁性鉄又は酸化鉄のナノ粒子を癌細胞に誘導して、次いでナノ粒子を交流無線周波数磁場に曝して熱エネルギーを発生させ、磁性鉄又は酸化鉄のナノ粒子がヒステリシス損失（ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ  ｌｏｓｓ）により生じた熱エネルギーで癌細胞を加熱する。
【０００４】
しかしながら、上記磁性鉄又は酸化鉄のナノ粒子は、細胞傷害性及び劣る生体適合性を含むいくつかの欠点を有する。また、前記磁性鉄又は酸化鉄のナノ粒子の表面に少量の炭素−水素結合（ｃａｒｂｏｎ−ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｂｏｎｄ）やイオン結合を有するため、化学療法剤や標的化媒体を大量に結合させることが困難である。以上のことから、医療用途に用いると、毒性や副作用が少なく、多量の化学療法剤や標的化媒体と容易に結合できるため、従来の技術の問題点を解決することができる新規な磁性ナノ粒子を提供することが期待される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記技術的課題を解決するために、本発明の目的は、組成物及びその製造方法を提供することである。前記組成物は、イオン打込み技術によって磁性元素をナノダイヤモンドに埋め込むことによって形成された磁性ナノ粒子を含む。前記組成物はさらに標的化媒体と結合して、標的化媒体を介して前記組成物を腫瘍細胞に伝達して温熱治療を行うことができる。さらに、前記組成物中の前記磁性ナノ粒子は、腫瘍の位置及び分布を正確に診断するために核磁気共鳴イメージング（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ、ＭＲＩ）に利用可能である。したがって、核磁気共鳴イメージングを用いて標的化媒体と結合した組成物の伝達能力をモニタリングすることにより、期待される治療効果を果たすのに十分な濃度の組成物が対象のダーゲット位置に伝達されているか否かを判断することができる。また、前記組成物は、外部磁場を印加することによって対象のダーゲット側に誘導されて集中されて、細菌感染又は他の疾患を治療するために、抗菌剤などの他の医療用媒体とさらに結合してもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成させるために、本発明は、１つのナノダイヤモンド及び少なくとも１つの磁性元素を含み、前記少なくとも１つの磁性元素がイオン注入システム及びイオン打込み技術によって前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込まれている少なくとも１つの磁性ナノ粒子を含む医療用組成物を提供する。
【０００７】
本発明の一好適実施例において、前記少なくとも１つの磁性元素は、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）元素からなる群から選ばれる。
【０００８】
本発明の一好適実施例において、前記組成物は、前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記ナノダイヤモンドと結合して、前記組成物を対象のターゲット位置に標的にして伝達して温熱治療を行うための少なくとも１つの標的化媒体をさらに含む。
【０００９】
本発明の一好適実施例において、前記組成物中の前記磁性ナノ粒子は、前記ターゲット位置の環境における腫瘍の位置及び分布を正確に診断するために核磁気共鳴イメージング技術に利用可能である。したがって、核磁気共鳴イメージング技術を用いて前記少なくとも１つの標的化媒体で前記組成物を伝達する伝達能力をモニタリングすることにより、期待される治療効果を果たすのに十分な濃度の前記組成物が前記対象の前記ダーゲット位置に伝達されているか否かを判断することができる。
【００１０】
本発明の一好適実施例において、前記組成物は、前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記ナノダイヤモンドと結合して、外部磁場を印加することで前記組成物を適切に対象のターゲット位置に誘導して集中させるための、たとえば抗菌剤などの少なくとも１つの医療用媒体をさらに含む。
【００１１】
本発明の一好適実施例において、前記イオン注入システムは、イオンを発生させるイオン源ユニットと、前記イオン源ユニットから前記イオンを取得してイオンビームを形成する取得ユニットと、前記イオンビームから前記少なくとも１つの磁性元素を選択する分析磁石と、ワークピース載置する端部とを備える。前記少なくとも１つの磁性元素が前記ワークピースに注入し打ち込まれて、さらに前記少なくとも１つの磁性元素が前記ナノダイヤモンドに埋め込まれるように、前記ナノダイヤモンドが前記ワークピースに保持され、且つ前記ワークピースが前記イオンビームの通過経路に位置する。
【００１２】
本発明の一好適実施例において、前記イオン注入システムはプラズマイオン注入システムを含む。
【００１３】
本発明はさらに、少なくとも１つのナノダイヤモンドを保持しているワークピースを提供するステップと、前記ワークピースをイオン注入システムに設置するステップと、前記イオン注入システムで少なくとも１つの磁性元素を前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込んで、少なくとも１つの磁性ナノ粒子を形成し、組成物を得るステップとを含む医療用組成物の製造方法を提供する。
【００１４】
本発明の一好適実施例において、前記製造方法は、少なくとも１つの標的化媒体と前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記少なくとも１つのナノダイヤモンドとを結合して前記組成物を取得することで、前記組成物を対象のターゲット位置に標的にして伝達して温熱治療を行うステップをさらに含む。
【００１５】
本発明の一好適実施例において、前記製造方法は、少なくとも１つの医療用媒体と前記少なくとも１つの磁性ナノ粒子の前記少なくとも１つのナノダイヤモンドとを結合して、前記組成物を得て、且つ外部磁場を印加することによって前記組成物を対象のターゲット位置に誘導して集中させるステップをさらに含む。
【００１６】
本発明の一好適実施例において、前記少なくとも１つの医療用媒体は少なくとも１つの抗菌剤を含む。
【００１７】
本発明の一好適実施例において、前記イオン注入システムによって少なくとも１つの磁性元素を前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込んで、少なくとも１つの磁性ナノ粒子を形成するステップは、前記イオン注入システムのイオン源ユニットでイオンを発生させるステップと、前記イオン注入システムの取得ユニットで前記イオン源ユニットから前記イオンを取得してイオンビームを形成するステップと、前記イオン注入システムの分析磁石で前記イオンビームから前記少なくとも１つの磁性元素を選択するステップと、前記少なくとも１つの磁性元素を前記ワークピースに注入し打ち込んで、前記少なくとも１つの磁性元素を前記少なくとも１つのナノダイヤモンドに埋め込むステップとを含む。
【００１８】
本発明の一好適実施例において、前記少なくとも１つの磁性元素を前記ワークピースに注入し打ち込むステップ後に、前記ワークピースをアニールするステップをさらに含む。
【００１９】
本発明はさらに、前記組成物の、癌治療、癌診断及び細菌感染治療のうちの少なくとも１つの効果を有する薬物の製造における用途を提供する。  本発明の実施例又は従来技術における技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例に使用される図面について簡単に説明する。以下の説明における図面は本発明の実施例の一部に過ぎず、当業者であれば、創造的な努力を必要とせずに、これら図面に基づいてほかの図面を想到し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の第１好適実施例による組成物の模式図を示す。
【図１Ｂ】図１Ａの部分拡大図を示す。
【図１Ｃ】磁性元素をナノダイヤモンドに注入し打ち込んで図１Ａの前記組成物を取得した模式図を示す。
【図２】本発明の第２好適実施例による組成物の模式図を示す。
【図３】本発明の第３好適実施例による、磁性ナノ粒子がさらに医療用媒体と結合した組成物の模式図を示す。
【図４】本発明の一好適実施例による、イオン注入システムを用いた磁性ナノ粒子の製造方法の模式図を示す。
【図５Ａ】図４の前記イオン注入システムのワークピースからナノ粒子を取得する模式図を示す。
【図５Ｂ】図５Ａ中のナノ粒子を磁性ナノ粒子と非磁性ナノ粒子に分離する方法の模式図を示す。
【図６】プラズマイオン注入システムによる組成物の製造方法の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図面において、同じ構成要素符号は同じ構成要素を表す。以下の説明は、例示される本発明の特定実施例に基づくものであり、ここで詳細に説明されていない本発明の他の実施例の限定として解釈されるべきではない。
【００２２】
図１Ａには、本発明の第１好適実施例による組成物１０の模式図が示されている。図１Ｂは、図１Ａの組成物１０の部分拡大図を示し、図１Ｃは、磁性元素１２０をナノダイヤモンド１１０に埋め込んで図１Ａの組成物１０を取得した模式図を示す。図１Ｂに示すように、組成物１０は、複数のナノダイヤモンド１１０と複数の磁性元素１２０を含み、磁性元素１２０は、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）元素からなる群から選ばれる。さらに、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、磁性元素１２０は、ナノダイヤモンド１１０に埋め込まれて磁性ナノ粒子１００を形成するように、イオン注入システムによって各ナノダイヤモンド１１０に直接埋め込まれる。
【００２３】
なお、本発明では、ナノダイヤモンド１１０はヒト細胞に対して細胞傷害性を示さず、細胞機能の顕著な異常を引き起こさないので、組成物１０を、薬物伝達、治療や診断技術などの生物医学的用途及び各種の医学的用途に適用することに特に有利である。ただし、本発明の範囲は、ナノダイヤモンドの使用にのみ限定されるものではなく、癌の診断及び治療において有意な毒性を示さず、且つ生体適合性に優れた任意の他のナノ粒子が使用可能である。さらに、ナノダイヤモンド１１０は、大きな表面積対体積比（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｒｅａ  ｔｏ  ｖｏｌｕｍｅ  ｒａｔｉｏ）を有するので、大きな負荷能力を有し、各種の化合物及び／又は薬物と結合することができ、このため、特定の目的又は複数の用途に応じて他の治療用媒体と共役結合するように、ナノダイヤモンドの表面の機能性特性を活用したり改良したりすることに有益である。例えば、局所的に分布する薬物を癌細胞に伝達して、その拡散を制限して癌細胞の薬物取り込み量を増加し、癌細胞を正確に特定するように画像形成能力を提供し、又は薬物保持期間を延ばして癌治療を行う。また、正常細胞に比べて、癌細胞は一般的に過剰に発現された葉酸受容体を有するので、磁性ナノ粒子１００の表面を変えることで葉酸部分（ｆｏｌａｔｅ  ｍｏｉｅｔｉｅｓ）を有する鎖を形成し、さらに磁性ナノ粒子１００を癌細胞に効果的に標的化することができる。したがって、葉酸部分が結合された磁性ナノ粒子により標的化された癌細胞は、温熱治療を受けた後、高い死亡率を有する。
【００２４】
図２には、本発明の第２好適実施例による組成物２０の模式図が示されている。組成物２０は、少なくとも１つの磁性ナノ粒子１００を含み、磁性ナノ粒子１００のナノダイヤモンド１１０はさらに標的化媒体２００と結合される。磁性元素１２０が強磁性を有するため、組成物２０は温熱治療に適用でき、ここで、ナノダイヤモンド１１０は、体内で磁性元素１２０を対象のダーゲット位置に伝達するためのキャリアとして機能する。対象は人間又は動物を含む。具体的には、対象について行う温熱治療は以下のステップを含む。まず、組成物２０を対象に投与する。磁性ナノ粒子１００は、標的化媒体２００を介してダーゲット位置に近い位置又はダーゲット位置の内部に誘導される。次に、磁性ナノ粒子１００がダーゲット位置に到達すると、ダーゲット位置を電磁場に曝して、磁性ナノ粒子１００から熱エネルギーを発生させ、ダーゲット位置内の温度を上昇させ、癌細胞を破壊する役割を果たす。また、本発明では、組成物２０の磁性ナノ粒子１００は磁性元素１２０を含むので、患者体内の腫瘍の位置及び分布を正確に診断するために核磁気共鳴イメージングに用いられ得る。このため、核磁気共鳴イメージング（MRI）技術を用いてターゲット位置の環境及び標的化媒体２００と結合された組成物２０の伝達能力をモニタリングすることにより、適切な治療効果を達成させるように組成物２０がその期待される濃度で対象のダーゲット位置に伝達されているか否かを判断できる。上記の対象に核磁気共鳴イメージング技術を適用する方法は当技術分野で知られている。なお、前記組成物２０は前記磁性元素１２０を含むため、生体内で優れた核磁気共鳴イメージング信号の強化能力を有することから、他の疾患の診断にも適用できる。
【００２５】
一方、医療用媒体（例えば、抗菌剤）を含む投与薬物を対象（例えば、人間）の正確な位置にうまく集中させるためには、前記薬物はさらに本発明の前記磁性ナノ粒子１００と結合してもよい。図３には、本発明の第３好適実施例による組成物３０の模式図が示されている。前記組成物３０は、少なくとも１つの磁性ナノ粒子１００を含み、前記磁性ナノ粒子１００の前記磁性ナノ粒子１１０はさらに医療用媒体３００と結合される。前記磁性元素１２０が強磁性を有するので、前記組成物３０は外部磁場を印加されることで所望の位置に容易に誘導できる。したがって、前記医療用媒体３００の投与による副作用を防止するために、前記医療用媒体３００の伝達効果を高めて、薬物（すなわち、前記組成物３０）の総取り込み量を減らすことができる。また、前記磁性ナノ粒子１００をさらに抗菌剤と結合する場合、前記組成物３０は、細菌感染症の治療に使用するのに適している。
【００２６】
図４には、本発明の好適実施例による、イオン注入システム４００を用いた磁性ナノ粒子の製造方法の模式図が示されている。前記イオン注入システム４００は、高電圧電源４１０、イオン源ユニット４２０、アークキャビティ４２２、取得ユニット４２４、分析磁石４３０、及び端部４４０を含む。本発明によれば、前記磁性ナノ粒子の製造方法は以下のステップを含む。まず、ナノダイヤモンドが保持されて前記イオン注入システム４００の前記端部４４０に配置されるワークピースピース４５０を提供する。具体的には、ナノダイヤモンドが保持されているワークピース４５０の製造方法は、ナノダイヤモンド粉末を脱イオン水に溶解して溶液を形成するステップと、前記溶液を基板（たとえば酸化ケイ素ウエハ）上に滴下するステップと、光源の下方に前記基板を置いて、前記基板を加熱して、前記基板における脱イオン水を除去し、前記ナノダイヤモンドが保持されている前記ワークピース４５０を形成するステップとを含む。
【００２７】
前記ナノダイヤモンドが保持されている前記ワークピース４５０が前記端部４４０に配置された後、前記イオン注入システム４００を起動させて、材料を前記アークキャビティ４２２に投入し、前記イオン源ユニット４２０でイオンを発生させる。次いで、前記取得ユニット４２４で前記イオン源ユニット４２０から前記イオンを取得して、第１イオンビーム４６２を形成し、ここで、前記取得ユニット４２４は、前記イオン源ユニット４２０との間に電位差を発生させることで、前記第１イオンビーム４６２が前記イオン源ユニット４２０から離れるためのエネルギーを取得して下流に進むようにする。
【００２８】
前記第１イオンビーム４６２を前記分析磁石４３０に誘導した後、前記分析磁石４３０で前記第１イオンビーム４６２から所望した磁性元素を選択して、前記磁性元素だけを含む第２イオンビーム４６４を形成し、前記第２イオンビーム４６４を前記分析磁石４３０の位置から前記端部４４０に誘導する。前記端部４４０では、前記ナノダイヤモンドが保持されている前記ワークピース４５０は前記第２イオンビーム４６４の通過経路に位置する。従って、前記第２イオンビーム４６４を前記端部４４０に誘導した後、最終制御エネルギーを有する前記第２イオンビーム４６４を前記ワークピース４５０に注入し打ち込むことで、前記磁性元素を前記ナノダイヤモンドに埋め込んで、前記磁性ナノ粒子を形成する。
【００２９】
なお、イオン打込みステップにより、前記ナノダイヤモンドの格子構造が破壊される可能性があるため、アニールステップで前記ナノダイヤモンドの破損された格子構造を修復することができる。具体的には、前記磁性元素を前記ナノダイヤモンドに注入し打ち込んだ後、前記ワークピース４５０をアニールする。さらに、前記アニールステップを行うことでイオンステップを行う前、イオン打込みステップを行った後、及びアニールステップを行った後のナノダイヤモンドをラマン（Ｒａｍａｎ）スペクトルで検出することにより前記ナノダイヤモンドの格子構造を修復する効果を確認できる。たとえば、実験結果から、元のナノダイヤモンドは、表面のグラファイト構造による影響のため、波長１３３２．５ｃｍ−１の位置でダイヤモンドピーク（ｄｉａｍｏｎｄ  ｐｅａｋ）及び波長１５７９ｃｍ−１の位置でブロードピーク（ｂｒｏａｄ  ｐｅａｋ）を有する。前記ダイヤモンドピークの半値全幅（ｆｕｌｌ  ｗｉｄｔｈ  ａｔ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）は１０．１ｃｍ−１である。鉄イオンが前記ナノダイヤモンドに注入し打ち込まれた後、前記ダイヤモンドピークは波長１３１７ｃｍ−１の位置に水平にシフトし、且つ広いＦＷＨＭ（９８．５ｃｍ−１）を有するようになる。ラマンピークのブルーシフト及びＦＷＨＭの広がりのいずれからも、前記ナノダイヤモンドの格子構造の損傷が明らかになる。さらに、アニール後、前記ダイヤモンドピークは強くなり且つ元の波長１３３２．４ｃｍ−１の位置に戻り、且つ前記ＦＷＨＭも１１．１ｃｍ−１に減る。さらに、表面ｓｐ２結合の他のピークもそれに対応して消える。上記結果から明らかなように、ダイヤモンド構造が回復されるとともに、残りの好ましくない表面グラファイト構造又は他の化合物が同時に解消される。
【００３０】
図５Ａと図５Ｂには、図４の前記イオン注入システム４００のワークピース４５０からナノ粒子を取得する模式図、及び図５Ａ中のナノ粒子を磁性ナノ粒子１００と非磁性ナノ粒子（すなわち非ドープナノダイヤモンド１３０）に分離する方法の模式図がそれぞれ示されている。図５Ａに示されるように、前記磁性元素１２０を前記ナノダイヤモンド１１０に埋め込んで前記磁性ナノ粒子１００を形成した後、前記磁性ナノ粒子１００と非ドープナノダイヤモンド１３０の一部は脱イオン水を用いた超音波浴により前記ワークピース４５０から同時に取り除かれる。本実施例では、前記ナノダイヤモンド１１０が多層の方式で前記基板（たとえばシリコン基板）に積層されるため、一部だけの前記ナノダイヤモンド１１０は前記磁性元素１２０に注入し打ち込まれる。図５Ｂに示されるように、磁性フィルタ５００で前記磁性ナノ粒子１００を分離することができる。前記磁性フィルタ５００はセルソーティング装置（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｃｅｌｌ  ｓｏｒｔｉｎｇ、Ｓｅｐａｒａｔｏｒ、ＭｉｌｔｅｎｙｉＢｉｏｔｅｃ  Ｃｏ．）としてもよい。前記磁性元素１２０が埋め込まれている前記磁性ナノ粒子１００は、前記磁性フィルタ５００により吸引され、ナノダイヤモンド溶液の流れが前記磁性フィルタ５００を通過するときに、隣接する側壁に収集される。前記ナノダイヤモンド溶液は、前記ワークピース２５０から取り除かれたナノ粒子を脱イオン水に溶解して製造されるものである。また、前記非ドープナノダイヤモンド１３０は前記磁性フィルタ５００を通過して下流へ進む。続いて、吸引された前記磁性ナノ粒子１００は脱イオン水を注入することで排出される。最後に、前記磁性ナノ粒子１００を取得し、且つ前記磁性ナノ粒子１００を脱イオン水の容れたビーカーに収集してもよい。
【００３１】
図６には、プラズマイオン注入システム６００による組成物の製造方法の模式図が示されている。本実施例では、前記プラズマイオン注入システム６００は、前記プラズマイオン注入システム６００の衝撃ターゲット６１０に配置されたナノダイヤモンドに磁性元素を埋め込むためのものである。
【００３２】
上記の通り、本発明では、前記組成物の前記磁性ナノ粒子は、医療用途用のために、イオン打込み技術によってナノダイヤモンドに埋め込まれる。前記磁性元素が毒性のないナノダイヤモンドに埋め込まれているため、正常細胞に毒性を示すことなく疾患を効果的に治癒できる。例えば、前記組成物の前記磁性ナノ粒子は、前記組成物を腫瘍細胞に正確に伝達して温熱治療を行うように、さらに標的化媒体と結合され得る。さらに、前記組成物の前記磁性ナノ粒子は、患者体内の腫瘍の位置及び分布を正確に診断するために、核磁気共鳴イメージングに利用可能である。したがって、核磁気共鳴イメージングを用いて、標的化媒体と結合した組成物の腫瘍治療に使用されるときの伝達能力をモニタリングすることにより、適切な治療を行うために十分な磁性ナノ粒子が患者のダーゲット位置に伝達されているか否かを判断することができる。また、前記組成物は、外部磁場を印加されることによって患者のダーゲット位置に誘導して集中させて、細菌感染症又は他の疾患を治療するために、さらに抗菌剤のような他の医療用媒体と結合してもよい。
【００３３】
以上、好適実施例について本発明を説明したが、好適実施例は本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を行うことができ、したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される範囲に準じる。
【図１Ａ】
2019519552.tif 000003
【図１Ｂ】
2019519552.tif 000004
【図１Ｃ】
2019519552.tif 000005
【図２】
2019519552.tif 000006
【図３】
2019519552.tif 000007
【図４】
2019519552.tif 000008
【図５Ａ】
2019519552.tif 000009
【図５Ｂ】
2019519552.tif 000010
【図６】
2019519552.tif 000011
【国際調査報告】
2019519552.tif 000012
2019519552.tif 000013
2019519552.tif 000014
2019519552.tif 000015
2019519552.tif 000016
2019519552.tif 000017